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社长专栏 丰田访谈 赛事活动 专题报道
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社长专栏 丰田访谈 赛事活动 专题报道

节能再添新选项! 氢燃料发动机第2场比赛

目录

大林组:氢气化拓宽能源利用
丰田九州:供应1000户家庭用电的光伏发电
碳中和的覆盖半径越来越大

8月1日,日本超级耐力赛第4场决赛在位于大分县日田市的Autopolis赛道举行,搭载氢燃料发动机的COROLLA Sports以5小时零故障的成绩,跑完了全部赛程。

摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

这是继5月份在富士国际赛车场(静冈县小山町)举行的24小时耐力赛之后,氢燃料发动车参加的第2场比赛。

在决赛前一天的记者见面会上,同时身为氢燃料COROLLA车手的丰田章男社长这样讲述本次挑战的意义:

丰田社长
在碳中和问题上,“生产”“运输”“使用”能源的所有产业一起行动非常重要。
如果说,上次行动拓宽了“使用”侧的汽车技术选项的话,那么,此次行动则属于拓宽(“生产”侧的)可再生能源的选项。 摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

本次比赛中所用氢燃料的一半属于在九州生产的无碳氢,可以说是“地产地销”的燃料。说到它,就得提到进行其生成工作的大林组和丰田汽车九州(丰田九州)的活动。

大林组:氢气化拓宽能源利用

日本大分县以温泉而闻名。据日本千叶大学仓阪研究室与NPO法人环境能源政策研究所编写的《永恒能源区2020年度报告书》称,该县的地热发电供应量高居日本全国首位。

在所有可再生能源的自给率方面,该县也是日本国内使用先进县之一,其排名仅次于秋田县,位列第二。

在该县九重町,大规模综合建筑公司大林组建造了日本首座利用地热发电进行生产的氢燃料生产成套设备,本次比赛所用氢燃料的30%来自于该公司。

大林组建造的日本首座地热发电氢燃料生产成套设备。

该设备使用从地热中获得的电力,借助氢燃料生产设备进行水电解,生产氢气。所有电力由地热发电供应,生产出来的产品系使用100%可再生能源制造的绿氢。

设备生产能力为每小时1kg(10Nm3/h)。一辆MIRAI加满需要5.6kg氢燃料,大约5.5小时即可完成生产。

目前,该设备的供应对象包括丰田九州、九州境内的加氢站等已经提出使用申请的五家企业,这些企业有意使用燃料电池或者在燃料电池叉车中使用氢燃料。

利用自然能源发电往往会受到天气的影响,地热的优点再于能够稳定供电。除此以外,日本地热潜在资源量在世界排名第三,仅次于美国和印度尼西亚,资源非常丰富。

但是,日本发电设备容量却仅排在第十位,资源尚未得到充分有效的利用。其原因在于,地热资源利用存在多道门槛,如需要与地区谈判、资源所在区与国立和国定公园撞车、电力获得周期长,等等。

大林组展开氢燃料生产的背后,同样受到了上述因素的影响。

大林组·莲轮贤治社长
发电后产生的电如何输送,如何配送?不仅仅限于地热,连接到电力公司的电网系统上配送属于最为正统的做法。
但是,由于其脆弱性等原因,费尽周折用可再生能源发出来的电却出现了无法配送的情况。 在这一过程中,我们考虑,将其转化为氢,不就能为未来的可持续发展型社会做贡献了吗?于是,我们将目光放在作为(能源)载体的氢气上,向水电解转化氢气发起了挑战。 摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

事实上,据说,设备所在地的当地企业本想进行地热发电,并且已经完成了温泉探索工作。但是电力输送干线拉线申请迟迟未获批准,业务无法开展,陷入停顿。

此次,通过大林组的工作,从地热中获得的能源得以供应到九州各地。当地也纷纷表示欢迎:“本地的地热能源产生了(温泉以外的)新的附加价值”。

久经曲折生产出来的氢燃料用在了比赛上。对于其意义,大林组的莲轮社长在记者见面会上这样描述道:

莲轮社长
之前的苦恼是生产出来的氢燃料无处可用。就在这当中,我们收到了丰田九州发出的邀请,于是,它得以用于供应加氢站,用于氢燃料发动机的燃料用途。
这一点的实现,令我们感到光荣和高兴,包括主管技术人员在内,大家的干劲越来越大。今后,我们将更加努力,关注解决成本等问题,取得更大的成绩。

丰田九州:供应1000户家庭用电的光伏发电

丰田九州宫田工厂位于福冈县宫若市。比赛所用氢燃料的20%系使用设于工厂屋顶上的太阳能电池板发出来的电,进行水分解而成。

丰田九州的氢燃料生产设备。使用太阳能电池板发出来的电,进行水分解。

平时,除了作为工厂内搬运作业用燃料电池叉车的燃料使用以外,该设备生产出来的氢燃料还会用于照明以及供应热水的定置燃料电池用途。

该套系统的引进时间为2016年。构建利用可再生能源制氢,并对其展开利用的一体化系统,这在日本尚属首例。

目前,该工厂的太阳能电池板的发电能力为3900kW。这一规模实际上可满足1000户家庭的用电需求。

工厂的氢生产能力为每小时2㎏(24Nm3/h)。仅用2.5~3小时,即可生产出1辆MIRAI所需的燃料。生产出来的氢燃料储存在储罐内,通过管线,输送到现场加氢设备和定置燃料电池当中。

目前,该工厂有16台燃料电池叉车(其他网点的燃料电池使用事例请点击此处)。每台叉车加氢一次可工作5小时。每台用5~10分钟时间,即可加氢1.2kg,然后回到工作现场。

燃料电池叉车加氢作业。

燃料电池叉车在该工厂所用全部叉车当中所占比例不到10%,但在性能和操作性上,与普通电池叉车几乎毫无差别*。

*电池叉车充电需6小时。电池为拆卸式,更换作业需10分钟左右,但其重量约有500kg,更换作业需使用叉车进行。

由于光伏发电容易受天气影响,该公司将电能转换为氢,容易储存,也做到了稳定供应(能源储存氢的优点请点击此处)。

丰田九州今后还将使用大林组生产的氢,展开工厂利用工作,进一步推动绿氢的利用。

在赛前记者见面会上,该公司的永田理社长满怀激情,干劲十足:

永田社长
我们生产的氢能够搭载在氢燃料COROLLA上使用,我感到非常激动。
今后,我们也将与大林组和其他企业携手合作,一起建设“生产”“使用”氢燃料的伙伴关系。 摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

碳中和的覆盖半径越来越大

从上次在富士国际赛车场的比赛,到此次“生产”氢的伙伴加入战队的挑战。面向实现碳中和社会,丰田不是通过实证试验,而是采取了赛车运动这种方式,赢得了众多关注。

在记者见面会上,丰田社长强调了建设伙伴关系的重要性:“碳中和是一项为了地球、为了世界、为了未来的行动,聚集伙伴,同创共赢非常重要。”

莲轮社长接着说:“(在地热利用上,与当地建立起双赢关系)如果能够得到实证,或许会带动之前畏首畏尾的其他地区人士一起加入进来。”

永田社长也表达了对这项工作的期待和抱负:“要解决降低成本的课题,需要产官学携手合作。希望能够借助专家的智慧继续前进。”

在下次的铃鹿耐力赛上,作为从澳大利亚“运输”氢燃料前来的合作伙伴,川崎重工业也将加入阵营。

丰田社长时常说的一句话是,“斗志昂扬的热情和行动”。满怀热情,勇往行动的民间企业之间形成了共鸣,氢能的半径正在不断扩大。在见面会上,丰田社长对全国提出了希望。他的一席话,令人顿时感到热血沸腾,激情澎湃。

丰田社长
第一,要增加伙伴;第二,要正确理解碳中和;第三,不要弄错实现碳中和目标的道路的顺序。这三点,就是全部。
如果对第三点再稍加补充的话,那就是:“碳中和的敌人是碳”,“碳中和敌人绝对不是内燃机”。 但是,在顺序上,很多人却纷纷认为碳中和的敌人是内燃机。正确答案我们至今尚未找到。 这种时候,不能缩小选项范围,看着这个像正确答案就埋头蛮干,现在,我们给出了很多选项。什么地方会出现可能性尚不得而知,希望大家积极热情支持! 左起依次为:GAZOO Racing Company佐藤恒治社长、丰田社长、大林组莲轮社长、川崎重工桥本康彦社长、丰田九州永田社长(摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY)